DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA IES CASTILLO DE LUNA LA PUEBLA DE CAZALLA

Transcripción

1 EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE : ACTIVIDADES DE SELECTIVIDAD. 1. La constante Kb del NH3. es igual a 1' a 25 ºC. Calcule: a) La concentración de las especies iónicas en una disolución 0'2 M de amoniaco. b) El ph de la disolución y el grado de disociación del amoniaco. R: 1, M ; = 9, (Andalucía) 2. a) Cuál es el ph de 50 ml de una disolución de HCI 0'5 M?. b) Si añadimos agua a los 50 ml de la disolución anterior hasta alcanzar un volumen de 500 ml, cuál será el nuevo ph? c) Describa el procedimiento a seguir y el material necesario para preparar la disolución más diluida. R: 0,3 ; 1,3. (Andalucía, 2001). 3. Razone la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones: a) A igual molaridad, cuanto más débil es un ácido menor es el ph de sus disoluciones. b) A un ácido fuerte le corresponde una base conjugada débil. c) No existen disoluciones diluidas de un ácido fuerte. (Andalucía, junio 2001) 4. Se disuelven 5 g de NaOH en agua suficiente para preparar 300 ml de disolución. Calcule: a) La molaridad de la disolución y el valor del ph. b) La molaridad de una disolución de HBr, de la que 30 ml de la misma son neutralizados con 25 ml de la disolución de la base. SOL: 0,416 M; Ph =13,4, 0,346 M. (Andalucía, junio 2001). 5. a) Calcule el volumen de una disolución de NaOH 0' 1 M que se requiere para neutralizar 27'5 ml de una disolución 0'25 M de HCI. b) Indique el procedimiento experimental a seguir y el material necesario para realizar la valoración anterior. SOL: 68,75 ml. (Andalucía). 6. Completa los siguientes equilibrios ácido-base, identificando, de forma razonada, los pares ácido-base conjugados: (Andalucía 2000 y Andalucía sep 08) a) + H2 O CO H3 O + b) NH4 + + OH - H2 O + c) F - + H2 O OH a) Calcule los gramos de ácido acético, CH3COOH ( Ka = 1, ), que se deben disolver en agua para obtener 500 ml, de una disolución que tenga un ph = 2,72. R: 6 g b) Describe el material y el procedimiento a seguir para preparar la disolución anterior. ( Andalucía 2000) 8. Sabiendo que la constante de ionización del ácido acético ( Ka ) tiene un valor de 1,8 10-5, calcule: a. El grado de disociación. R:0,042 b. El ph de una disolución 0,01 M de ácido acético. R:3,36 (Andalucía, junio 2002 ). 9. a) El ph de una disolución de un ácido monoprótico ( HA ) de concentración M es 2,3. Se trata de un ácido fuerte o débil?. Razone la respuesta. (Andalucía, septiembre 2002 y sep 04 ) b) Explique si el ph de una disolución acuosa de NH4 Cl es mayor, menor o igual a a) Qué significado tienen los términos fuerte y débil referidos a un ácido o a una base?. b) Si se añade agua a una disolución de ph = 4 qué le ocurre a la concentración de H3O +?. (Andalucía, 2003).

2 11. En 50 ml de una disolución acuosa de HCl 0,05 M se disuelven 1,5 g de NaCl. Suponiendo que no se altera el volumen de la disolución, calcule: (Andalucía, septiembre 2003 ) a) La concentración de cada uno de los iones. b) El ph de la disolución. R: 1, De los ácidos débiles HNO2 y HCN, el primero es más fuerte que el segundo a) Escriba sus reacciones de disociación en agua, especificando cuáles son sus bases conjugadas. b) Indique, razonadamente, cuál de las dos bases conjugadas es la más fuerte.. (Andalucía, sep ) 13. De las siguientes especies químicas: H3O + ; H2CO3 ; HCO3 - ; CO3 = ; H2O ; NH3 ; NH4 +, explique según la teoría de Brönsted- Lowry : ( Andalucía, junio 2004 y Aragón 2000) a) Cuáles pueden actuar sólo como ácido ; b) Cuáles sólo como base; c) Cuáles como ácido y como base. 14. Se disuelven 0,86 g de Ba(OH)2 en la cantidad de agua necesaria para obtener 0,1 L de disolución. Calcule: a) Las concentraciones de las especies OH - y Ba 2+ en la disolución. R: M ; 0,1 M b) El ph de la disolución. R: 13 ( Andalucía, junio 2004) 15. El ph de una disolución de ácido acético es 2,9. Calcule: ( Andalucía, sep. 2004) a) La molaridad de la disolución. Sol : 0,089 M. b) El grado de disociación del ácido acético en dicha disolución. Ka = 1, Sol : 0, Calcule el ph de las siguientes disoluciones acuosas: a) 100 ml de HCl 0,2 M ; b)100 ml de Ca(OH)2 O,25 M. ( Andalucía, junio 2005) 17. Una disolución acuosa de amoniaco 0,1 M tiene un ph de 11,11. Calcule: ( Andalucía, junio 2005) a) La constante de disociación del amoniaco. b) El grado de disociación del amoniaco. 18. Una disolución acuosa 0,1M de un ácido HA, posee una concentración de protones de 0,03 mol/l. Calcule: a) El valor de la constante Ka del ácido y el ph de esa disolución. Sol : 0,013 ; 1,5 b) La concentración del ácido en la disolución para que el ph sea 2,0. Sol : 0,018 M ( Andalucía, sep. 2005) 19. Razone y, en su caso, ponga un ejemplo si al disolver una sal en agua se puede obtener: a) Una disolución de ph básico. b) Una disolución de ph ácido. ( Andalucía, sep. 2005) 20. Utilizando la teoría de Brönsted-Lowry, justifique el carácter ácido, básico o neutro de las disoluciones acuosas de las siguientes especies: a) CO3 2- ; b) Cl - ; c) NH4 +. ( Andalucía, junio 2006) 21. a) Cuál es el ph de 100 ml de una disolución acuosa de NaOH 0,01 M?. Sol : 12 ( Andalucía, sep. 2006) b) Si añadimos agua a la disolución anterior hasta un volumen de un litro, cuál será su ph?. Sol : Se tiene una disolución acuosa de ácido acético 0,05 M. Calcule: ( Andalucía, sep. 2006) a) El grado de disociación del ácido acético ( Ka = 1, ). Sol : 0,019 b) El ph de la disolución. Sol : 3,03

3 23. Considere cuatro disoluciones A,B,C, y D caracterizadas por : A OH - = ; B : ph = 3 ; C : ph = 10 ; D : H3O + = a) Ordénelas de menor a mayor acidez. b) Indique, razonadamente, cuáles son ácidas, básicas o neutras. ( Andalucía, junio 2007) 24. A temperatura ambiente, la densidad de una disolución de ácido sulfúrico del 24 % en masa es 1,17 g/ml. Calcule: ( Andalucía, junio 2007) a) Su molaridad. b) El volumen de disolución necesario para neutralizar 100 ml de disolución 2,5 M de KOH. 25. a) Calcule la masa de NaOH sólido del 80 % en masa, necesaria para preparar 250 ml de disolución 0,025 M y determine su ph. b) Qué volumen de la disolución anterior se necesita para neutralizar 20 ml de una disolución de ácido sulfúrico 0,005 M?. ( Andalucía, sep. 2007) 26. a) Justifique mediante la teoría de Brönsted-Lowry, el carácter ácido, básico o neutro que presentarán las disoluciones acuosas de las siguientes especies: NH3, CO3 2- y HNO2. b) Describa el procedimiento y el material necesario para llevar a cabo la valoración de una disolución acuosa de HCl con otra de NaOH. ( Andalucía, sep. 2007) 27. Se preparan 10 L de disolución de un ácido monoprótico HA, de masa molar 74, disolviendo en agua 37 g de éste. La concentración de H3O + ES 0,001 M. Calcule: a) El grado de disociación del ácido en disolución. Sol: 2% b) El valor de Ka. Sol: ( Andalucía, junio 2008) 28. a) Qué volumen de disolución de NaOH 0,1 M se necesitaría para neutralizar 10 ml de disolución acuosa de HCl 0,2 M?. b) Cuál es el ph del punto de equivalencia?. ( Andalucía, junio 2008) c) Describa el procedimiento experimental y nombre del material necesario para llevar a cabo la valoración. 29. Se prepara una disolución tomando 10 ml de una disolución de ácido sulfúrico del 24 % de riqueza en masa y densidad 1,17 g/ml, y añadiendo agua destilada hasta un volumen de 100 ml. Calcule: a) El ph de la disolución diluida. Sol: 0,24 b) El volumen de la disolución preparada que se necesita para neutralizar 10 ml de disolución de KOH de densidad 1,05 g/ml y 15 % de riqueza en masa. Sol: 48,27 ml ( Andalucía, sep. 2008) 30. Para las siguientes sales: NaCl, NH4NO3 y K2CO3 : ( Andalucía, junio 2009) a) Escriba las ecuaciones químicas correspondientes a su disolución en agua. b) Clasifique las disoluciones en ácidas, básicas o neutras. 31. La codeína es un compuesto monobásico de carácter débil cuya constante Kb es 9, Calcule: a) El ph de una disolución acuosa 0,02 M de codeína. (Andalucía, junio 2009) b) El valor de la constante de acidez del ácido conjugado de la codeína.

4 32. En el laboratorio se tienen dos recipientes: uno contiene 15 ml de una disolución acuosa de HCl de concentración 0,05 M y otro de 15 ml de una disolución acuosa 0,05 M de ácido acético. Calcule: a) El ph de cada una de las disoluciones. Sol: 1,3 y 3,03 (Andalucía, sep. 2009) b) La cantidad de agua que se deberá añadir a la disolución más ácida para que el ph de ambas sea el mismo. Suponga que los volúmenes son aditivos. Dato: Ka (ácido acético) = 1, Sol: 735 ml 33. En medio acuoso, según la teoría de Brönsted-Lowry: (Andalucía, sep. 2009) a) Justifique el carácter básico del amoniaco. b) Explique si el CH3COONa genera ph básico. C) Razone si la especia HNO2 puede dar lugar a una disolución de ph > Disponemos de dos matraces: uno contiene 50 ml de una disolución acuosa de HCl 0 10 M, y el otro, 50 ml de una disolución acuosa de HCOOH ( Ka (HCOOH) = ) diez veces más concentrado que el primero. Calcule: a) El ph de cada una de las disoluciones. Sol: 1 ; 1,87 (Andalucía, junio 2010) b) El volumen de agua que se debe añadir a la disolución más ácida para que el ph de las dos sea el mismo. Sol: 320 ml 35. a) Ordene de menor a mayor acidez las disoluciones acuosas de igual concentración de HNO3, NaOH y KNO3. Razone su respuesta. (Andalucía, junio 2010) b) Se tiene un ácido fuerte HA en disolución acuosa. Justifique qué le sucederá al ph de la disolución al añadir agua. 36. Se dispone de una disolución acuosa de hidróxido de bario de ph = 12. Calcule: (Andalucía, sep. 2010) a) Los gramos de hidróxido de bario disueltos en 650 ml de esa disolución. Sol: 0,56 g. b) El volumen de ácido clorhídrico 0 2 M necesario para neutralizar los 650 ml de la disolución anterior.sol: 32,5 ml. 37. Justifique, mediante las reacciones correspondientes: (Andalucía, sep. 2010) a) Qué le ocurre al equilibrio de hidrólisis que experimenta el NH4Cl en disolución acuosa, cuando se añade NH3 b) El comportamiento anfótero del HCO3 - en disolución acuosa. c) El carácter ácido o básico del NH3 y del SO3 2- en disolución acuosa. 38. A 25 ºC una disolución acuosa de amoniaco contiene 0,17 g de este compuesto por litro y se encuentra disociado en un 4,3 %. Calcula: (Andalucía, junio 2011) a) La concentración de iones hidroxilo y amonio. Sol: [NH4 + ] = [OH ] = 4, M b) La constante de disociación. Sol: Kb = 1, Al disolver en agua las siguientes sales: KCl, NH4NO3 y Na2CO3, justifica mediante las reacciones correspondientes qué disolución es: a) Ácida; b) Básica; c) Neutra. 40. Razona si son ciertas o falsas las siguientes afirmaciones: (Andalucía, sep. 2011) a) Dos disoluciones acuosas de ph = 2 de distintos ácidos siempre tienen la misma concentración de ácido. b) Una base débil es aquella cuyas disoluciones acuosas siempre son diluidas. c) La disociación de un ácido fuerte en agua es prácticamente total. 41. En una disolución acuosa de HNO2 0,2 M ( Ka (HNO2) = 4, ), calcula: a) El grado de disociación del acido. R: 4,6 % (Andalucía, junio 2012) b) El ph de la disolución. R: ph = 2, Indica, razonadamente, si el ph de las disoluciones acuosas de las especies químicas siguientes es mayor, menor o igual a 7: a) NH3; b) NH4Cl; c) CaCl2. (Andalucía, junio 2012)

5 43. Se dispone de una disolución acuosa de ácido acético (Ka = ) de ph = 3. a) Calcule la concentración del ácido acético en la citada disolución. Sol: 0,0566 M b) Cuántos mililitros de ácido clorhídrico 0 1M habría que tomar para preparar 100 ml de una disolución con el mismo ph que la disolución anterior de ácido acético? Sol: 1mL (Andalucía, sep. 2012) 44. Se disuelven 10 g de hidróxido de sodio en agua hasta obtener 0,5 L de disolución. Calcule: a) La molaridad de la disolución y su ph. Sol: 0,5 M, ph = 13,70. b) El volumen de la disolución acuosa de ácido sulfúrico 0,2 M que se necesita para neutralizar 20 ml de la disolución anterior. Sol: 25 ml (Andalucía, junio 2013) 45. Justifique el ph de las disoluciones acuosas de las siguientes sales mediante las correspondientes reacciones de hidrólisis: a) NaNO2 ; b) KCl ; c) NH4NO3 (Andalucía, sept. 2013) 46. Se dispone de ácido nítrico concentrado de densidad 1,505 g/ml y riqueza 98% en masa. a) Cuál será el volumen necesario de este ácido para preparar 250 ml de una disolución 1 M? Sol: 10,767 ml b) Se toman 50 ml de la disolución anterior, se trasvasan a un matraz aforado de 1 L y se enrasa posteriormente con agua destilada. Calcule los gramos de hidróxido de potasio que son necesarios para neutralizar la disolución ácida preparada. Sol: 2,8 g (Andalucía, sept. 2013) 47. Calcule: a) El ph de la disolución que resulta de mezclar 250 ml de HCl 0,1 M con 150 ml de NaOH 0,2 M. Suponga que los volúmenes son aditivos. Sol: 12,1 b) La riqueza de un hidróxido de sodio comercial, si 30 g del mismo necesitan 50 ml de H2SO4 3 M para su neutralización. Sol: 40 % (Andalucía, junio 2014) 48. Indique, razonadamente, si cada una de las siguientes proposiciones es verdadera o falsa: a) De acuerdo con la teoría de Brönsted-Lowry el carácter básico del amoniaco, en disoluciones acuosas, se debe a que acepta un grupo OH - de la molécula de agua. b) Si el ph de una disolución de un ácido monoprótico fuerte es 2,17 la concentración molar de la disolución respecto a dicho ácido estará comprendida entre 0,001 y 0,01. c) En disoluciones acuosas el ion HCO3 - se comporta como un electrolito anfótero. (Andalucía, junio 2014) 49. Una disolución acuosa 0,03 M de un ácido monoprótico, HA, tiene un ph de 3,98. Calcule: a) La concentración molar de A en disolución y el grado de disociación del ácido. (Andalucía, sept. 2014) b) El valor de la constante Ka del ácido y el valor de la constante Kb de su base conjugada. 50. a) A 25 ºC la constante de basicidad del NH3 es 1, Si se tiene una disolución 0,1 M calcula el grado de disociación. Sol: α = 0,0134. (Andalucía, junio 2015) b) Calcula la concentración de iones Ba 2+ de una disolución de Ba(OH)2 que tenga un ph = 10. Sol: M 51. Escribe las reacciones de hidrólisis de las siguientes sales y justifica a partir de las mismas si el ph de las mismas será ácido, básico o neutro. a) CH3 COONa; b) NaNO3; c) NH4Cl. (Andalucía, junio 2015)

6 52. a) La lejía es una disolución acuosa de hipoclorito sódico. Explica mediante la correspondiente reacción, el carácter ácido, básico o neutro de la lejía. b) Calcula las concentraciones de H3O + y OH, sabiendo que el ph de la sangre es 7,4. c) Razona, mediante la correspondiente reacción, cuál es el ácido conjugado del ión HPO4 2 en disolución acuosa. (Andalucía, sept. 2015) 53. a) Qué volumen de HCl del 36 % en peso y de densidad 1,17 g ml 1 se necesitan para preparar 50 ml de una disolución de HCl del 12 % de riqueza en peso y de densidad 1,05 g ml 1? Sol: 15,0 ml b) Qué volumen de una disolución de Mg(OH)2 0,5 M sería necesario para neutralizar 25 ml de la disolución de HCl del 12 % en riqueza y de densidad 1,05 g ml 1? Sol: 86,0 ml. (Andalucía, sept. 2015) 54. Completa las siguientes reacciones ácido-base e identifica los correspondientes pares ácido-base conjugados: a) HSO4 (aq) + CO3 2 (aq) b) CO3 2 (aq) + H2O (l) (Andalucía, junio 2016) c) HCN (aq) + OH (aq). 55. a) Calcula los gramos de ácido cloroso, HClO2, (Ka = 0,011) que se necesitan para preparar 100 ml de disolución de ph = 2. Sol: 0,13 g. (Andalucía, sept. 2016) b) Calcula el grado de disociación del ácido cloroso en dicha disolución. Sol: α = 52,63 %. 56. La constante de acidez del ácido hipocloroso es Ka = 3, a) Escribe la reacción química del agua con el ácido hipocloroso y la expresión de su constante de acidez. b) Escribe la reacción química del agua con la base conjugada del ácido hipocloroso y la expresión de su constante de basicidad. c) Calcula la constante de basicidad de la base anterior. Sol: Kb = 3, (Andalucía, sept. 2016) 57. a) El grado de disociación de una disolución 0,03 M de hidróxido de amonio (NH4 OH) es 0,024. Calcule la constante de disociación ( Kb ) del hidróxido de amonio y el ph de la disolución. Sol: Kb= 1, ; ph= 10,85 b) Calcule el volumen de agua que hay que añadir a 100 ml de una disolución de NaOH 0,03 M para que el ph sea 11,5. Sol: 850 ml. (Andalucía, junio 2017) 58. Aplicando la teoría de Brónsted y Lowry, en disolución acuosa: a) Razone si las especies NH 4 y S 2 - son ácidos o bases. b) Justifique cuáles son las bases conjugadas de los ácidos HCN y C6H5 COOH. c) Sabiendo que a 25ºC, las K a del C6H5 COOH. y del HCN tienen un valor de 6, y 4, respectivamente, qué base conjugada será más fuerte?. Justifique la respuesta. (Andalucía, junio 2017) 59. El agua fuerte es una disolución acuosa que contiene un 25% en masa de HCl y tiene una densidad de 1,09 g ml -1. Se diluyen 25 ml de agua fuerte añadiendo agua hasta un volumen final de 250 ml. a) Calcule el ph de la disolución diluida. Sol: ph = 0,12. b) Qué volumen de una disolución que contiene 37 g L -1 de Ca(OH)2 será necesario para neutralizar 20 ml de la disolución diluida de HCl? Sol: 15 ml. (Andalucía, sept. 2017)